JP3252663B2 - 位置決め機構 - Google Patents
位置決め機構Info
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- JP3252663B2 JP3252663B2 JP18573095A JP18573095A JP3252663B2 JP 3252663 B2 JP3252663 B2 JP 3252663B2 JP 18573095 A JP18573095 A JP 18573095A JP 18573095 A JP18573095 A JP 18573095A JP 3252663 B2 JP3252663 B2 JP 3252663B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はデータ端末、電話端
末などの端末装置とこれらが接続される集線装置、交換
機との間に位置し、データ端末、電話端末が接続された
回線のみを選択的に集線装置、交換機に接続する技術、
あるいは端末と端末との間に位置し、端末間を接続する
配線盤での配線作業を自動化するための装置において、
ピン挿抜機構の挿抜中心を所要の位置に位置づける位置
決め機構に関するものである。
末などの端末装置とこれらが接続される集線装置、交換
機との間に位置し、データ端末、電話端末が接続された
回線のみを選択的に集線装置、交換機に接続する技術、
あるいは端末と端末との間に位置し、端末間を接続する
配線盤での配線作業を自動化するための装置において、
ピン挿抜機構の挿抜中心を所要の位置に位置づける位置
決め機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動ＭＤＦでは３段リンク構成即
ち小規模マトリクスボードを３段構成にし、１段目と２
段目、２段目と３段目の間をリンクケーブルにて接続す
る構成を採用している。このような構成では多数のマト
リクスボードを垂直な対向する２壁面上に配置しさら
に、これら２壁面の間に自動機構を配置し、この自動機
構が回線接続、切断のためにこれら２壁面間を移動し所
定のマトリクスボードの差点位置にピンを挿抜する機構
が採用されている。この場合、マトリクスボードの壁面
への取り付け位置が正規の位置からずれることは不可避
であり、このずれはさらに輸送に伴う振動あるいは経年
変化により拡大することがある。このため壁面上のマト
リクスボードの所要位置へ精密に位置決めを行うために
は、自動機構のマトリクスボードに対する相対位置を定
量的に確認しながら、これを行う必要がある。このため
にはマトリクスボード表面に位置決め用のガイドパター
ンを形成し、該ガイドパターンからの反射光をもとにガ
イドパターンとセンサ位置との間の相対的誤差を検出す
ることが必要になる。これらの検出を行うためには、半
導体レーザ、偏光ビームスプリッタ、四分の一波長板、
四分割フォトダイオード、コリメータレンズなどから構
成される高価で大形の光学系が必要になる。
ち小規模マトリクスボードを３段構成にし、１段目と２
段目、２段目と３段目の間をリンクケーブルにて接続す
る構成を採用している。このような構成では多数のマト
リクスボードを垂直な対向する２壁面上に配置しさら
に、これら２壁面の間に自動機構を配置し、この自動機
構が回線接続、切断のためにこれら２壁面間を移動し所
定のマトリクスボードの差点位置にピンを挿抜する機構
が採用されている。この場合、マトリクスボードの壁面
への取り付け位置が正規の位置からずれることは不可避
であり、このずれはさらに輸送に伴う振動あるいは経年
変化により拡大することがある。このため壁面上のマト
リクスボードの所要位置へ精密に位置決めを行うために
は、自動機構のマトリクスボードに対する相対位置を定
量的に確認しながら、これを行う必要がある。このため
にはマトリクスボード表面に位置決め用のガイドパター
ンを形成し、該ガイドパターンからの反射光をもとにガ
イドパターンとセンサ位置との間の相対的誤差を検出す
ることが必要になる。これらの検出を行うためには、半
導体レーザ、偏光ビームスプリッタ、四分の一波長板、
四分割フォトダイオード、コリメータレンズなどから構
成される高価で大形の光学系が必要になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では第一に
マトリクスボード上に形成されるガイドパターン幅など
の誤差が位置決め誤差に直接的に関係するためマトリク
スボードのパターン精度に関する要求条件が厳しくな
り、結果としてマトリクスボードの製造価格が高くなる
欠点があった。また、第二にマトリクスボード自体の絶
対的なずれ測定に関し方向と量を同時に測定する必要が
あるため、また、センサとマトリクスボード間の距離を
測定する必要があるため光学系自体も大型になると同時
に製造価格も高くなる欠点があった。さらにはレーザ光
源を使用するため特に保守の際には安全性に配慮する必
要があった。
マトリクスボード上に形成されるガイドパターン幅など
の誤差が位置決め誤差に直接的に関係するためマトリク
スボードのパターン精度に関する要求条件が厳しくな
り、結果としてマトリクスボードの製造価格が高くなる
欠点があった。また、第二にマトリクスボード自体の絶
対的なずれ測定に関し方向と量を同時に測定する必要が
あるため、また、センサとマトリクスボード間の距離を
測定する必要があるため光学系自体も大型になると同時
に製造価格も高くなる欠点があった。さらにはレーザ光
源を使用するため特に保守の際には安全性に配慮する必
要があった。
【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、高精度のガイドパターンを必要としないため低価格
化が可能になり、且つ光学系が簡易に構成可能であり小
型・低価格化が可能となり、さらに光源に関しても安全
性を配慮する必要がない位置決め機構を提供することを
目的とする。
で、高精度のガイドパターンを必要としないため低価格
化が可能になり、且つ光学系が簡易に構成可能であり小
型・低価格化が可能となり、さらに光源に関しても安全
性を配慮する必要がない位置決め機構を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の位置決め機構は、互いに絶縁されたＸ導体パ
ターン及びＹ導体パターンの交差部に回線接続／切断用
の接続ピンを挿抜する差点穴を設けた１枚もしくは複数
枚のマトリクスボードと、接続ピンと、該マトリクスボ
ード内のＸ方向、Ｙ方向の両導体パターンの交差部に設
けられた差点穴に対し該接続ピンを挿抜するピン挿抜機
構と、該ピン挿抜機構を所要の差点穴に位置決めするた
めの移動機構と、該ピン挿抜機構が該マトリクスボード
に対する自らの位置を検出するための位置検出機構と、
該移動機構、該ピン挿抜機構、該位置検出機構との間の
インターフェースを経由して、該移動機構、該ピン挿抜
機構、該位置検出機構を制御する制御部とをもつ自動配
線装置において、差点穴を除く表面に反射材料を塗布し
たマトリクスボードと、該マトリクスボードの前記反射
材料を塗布した表面に対して出射光の方向がほぼ垂直に
なるように取り付けられた反射型のファイバセンサと、
該ファイバセンサに出射光を供給すると同時に反射光を
受光し、受光した光をその光量に対応した電気信号に変
換し、自らがもつスイッチにて設定された受光レベルと
の比較を行い比較結果に応じてロジックレベルの出力を
行うファイバセンサ増幅器と、ファイバセンサ増幅器出
力を計数する回路と、Ｘ軸およびＹ軸方向の移動機構駆
動源であるロータリエンコーダ付モータと、モータドラ
イバと、ファイバセンサ増幅器出力をゲート信号として
ロータリエンコーダ出力を計数する回路と、上記２種の
計数回路出力を処理しモータドライバを制御するための
制御部とより構成されることを特徴とするものである。
に本発明の位置決め機構は、互いに絶縁されたＸ導体パ
ターン及びＹ導体パターンの交差部に回線接続／切断用
の接続ピンを挿抜する差点穴を設けた１枚もしくは複数
枚のマトリクスボードと、接続ピンと、該マトリクスボ
ード内のＸ方向、Ｙ方向の両導体パターンの交差部に設
けられた差点穴に対し該接続ピンを挿抜するピン挿抜機
構と、該ピン挿抜機構を所要の差点穴に位置決めするた
めの移動機構と、該ピン挿抜機構が該マトリクスボード
に対する自らの位置を検出するための位置検出機構と、
該移動機構、該ピン挿抜機構、該位置検出機構との間の
インターフェースを経由して、該移動機構、該ピン挿抜
機構、該位置検出機構を制御する制御部とをもつ自動配
線装置において、差点穴を除く表面に反射材料を塗布し
たマトリクスボードと、該マトリクスボードの前記反射
材料を塗布した表面に対して出射光の方向がほぼ垂直に
なるように取り付けられた反射型のファイバセンサと、
該ファイバセンサに出射光を供給すると同時に反射光を
受光し、受光した光をその光量に対応した電気信号に変
換し、自らがもつスイッチにて設定された受光レベルと
の比較を行い比較結果に応じてロジックレベルの出力を
行うファイバセンサ増幅器と、ファイバセンサ増幅器出
力を計数する回路と、Ｘ軸およびＹ軸方向の移動機構駆
動源であるロータリエンコーダ付モータと、モータドラ
イバと、ファイバセンサ増幅器出力をゲート信号として
ロータリエンコーダ出力を計数する回路と、上記２種の
計数回路出力を処理しモータドライバを制御するための
制御部とより構成されることを特徴とするものである。
【０００６】通常、反射型ファイバセンサはファイバセ
ンサ増幅器が内蔵するＬＥＤの発光光をファイバセンサ
から出射し、ターゲットからの反射光をファイバセンサ
にて受光しファイバセンサ増幅器自らがもつスイッチに
て設定された受光レベルとの比較を行い比較結果に応じ
てロジックレベルの出力を行う（アナログレベルの出力
をもつものもあるが、基本的に全体としての構成は同様
である）。マトリクスボード表面に反射材料を塗布し、
上述の反射型ファイバセンサからの光ビームをマトリク
スボード表面に反射し、この反射光をもとにセンサが差
点穴上にあるか否かを判断する。現在多く用いられてい
るファイバセンサから出射される赤色光の場合には波長
６００〜７００ミクロンであり、マトリクスボード表面
にはこれを反射する塗料たとえば白色塗料を塗布する。
制御部はセンサ中心がこの差点穴上にあるか否かの情報
ならびに該センサ、ピン挿抜機構が取り付けられている
機構部を移動させるための駆動モータに取り付けられた
エンコーダ出力情報即ち移動距離情報を用い、差点穴の
中心の検出を行うことにより、所定の差点穴の中心に位
置付ける。
ンサ増幅器が内蔵するＬＥＤの発光光をファイバセンサ
から出射し、ターゲットからの反射光をファイバセンサ
にて受光しファイバセンサ増幅器自らがもつスイッチに
て設定された受光レベルとの比較を行い比較結果に応じ
てロジックレベルの出力を行う（アナログレベルの出力
をもつものもあるが、基本的に全体としての構成は同様
である）。マトリクスボード表面に反射材料を塗布し、
上述の反射型ファイバセンサからの光ビームをマトリク
スボード表面に反射し、この反射光をもとにセンサが差
点穴上にあるか否かを判断する。現在多く用いられてい
るファイバセンサから出射される赤色光の場合には波長
６００〜７００ミクロンであり、マトリクスボード表面
にはこれを反射する塗料たとえば白色塗料を塗布する。
制御部はセンサ中心がこの差点穴上にあるか否かの情報
ならびに該センサ、ピン挿抜機構が取り付けられている
機構部を移動させるための駆動モータに取り付けられた
エンコーダ出力情報即ち移動距離情報を用い、差点穴の
中心の検出を行うことにより、所定の差点穴の中心に位
置付ける。
【０００７】本発明では差点穴を除くマトリクスボード
表面に反射材料を塗布する。この反射材料の塗布は通常
のプリント基板技術で可能であるため従来の高精度のガ
イドパターンを必要とするマトリクスボードと比較し低
価格化が可能になる。また、光学系が簡易に構成可能で
あり、小型・低価格化が可能となる。また、光源に関し
ても安全性を配慮する必要がない。
表面に反射材料を塗布する。この反射材料の塗布は通常
のプリント基板技術で可能であるため従来の高精度のガ
イドパターンを必要とするマトリクスボードと比較し低
価格化が可能になる。また、光学系が簡易に構成可能で
あり、小型・低価格化が可能となる。また、光源に関し
ても安全性を配慮する必要がない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。図１に本発明の実施形態例
の位置決め機構のブロック図を示す。１は表面に反射材
料を塗布したマトリクスボード、２は反射型のファイバ
センサ、３はファイバセンサ増幅器、４はファイバセン
サ増幅器３のディジタル出力の計数回路、５はＸＹ軸方
向の移動機構、５−１はＸ軸移動用のロータリエンコー
ダ付モータ、５−２はＹ軸移動用のロータリエンコーダ
付モータ、５−３、５−４はそれぞれモータ５−１およ
び５−２のドライバ、６−１はファイバセンサ増幅器３
の出力をゲート信号としたＸ軸方向のエンコーダ出力の
ゲート回路、６−２はファイバセンサ増幅器３の出力を
ゲート信号としたＹ軸方向のエンコーダ出力のゲート回
路、７−１はゲート回路６−１の出力の計数回路、７−
２はゲート回路６−２の出力の計数回路、８はマイクロ
プロセッサである。９は計数回路４の選択線であり、１
０は計数回路７−１の選択線であり、１１は計数回路７
−２の選択線であり、１２，１３，１４は各計数回路
４，７−１，７−２の保存値をマイクロプロセッサ８に
取り込むための信号線である。３−１はファイバセンサ
増幅器３の出力をマイクロプロセッサ８に取り込むため
の信号線である。１５は通信制御部であり、１６は接続
／切り離しを行うため端末である。以下図中１７の部分
を制御部と呼称する。なお、図１には位置決めにかかわ
る構成を示しており、適用対象である自動配線装置とし
てはこれ以外にピンの挿抜機構が必要であるが、この図
１には敢えて記載していない。
の形態例を詳細に説明する。図１に本発明の実施形態例
の位置決め機構のブロック図を示す。１は表面に反射材
料を塗布したマトリクスボード、２は反射型のファイバ
センサ、３はファイバセンサ増幅器、４はファイバセン
サ増幅器３のディジタル出力の計数回路、５はＸＹ軸方
向の移動機構、５−１はＸ軸移動用のロータリエンコー
ダ付モータ、５−２はＹ軸移動用のロータリエンコーダ
付モータ、５−３、５−４はそれぞれモータ５−１およ
び５−２のドライバ、６−１はファイバセンサ増幅器３
の出力をゲート信号としたＸ軸方向のエンコーダ出力の
ゲート回路、６−２はファイバセンサ増幅器３の出力を
ゲート信号としたＹ軸方向のエンコーダ出力のゲート回
路、７−１はゲート回路６−１の出力の計数回路、７−
２はゲート回路６−２の出力の計数回路、８はマイクロ
プロセッサである。９は計数回路４の選択線であり、１
０は計数回路７−１の選択線であり、１１は計数回路７
−２の選択線であり、１２，１３，１４は各計数回路
４，７−１，７−２の保存値をマイクロプロセッサ８に
取り込むための信号線である。３−１はファイバセンサ
増幅器３の出力をマイクロプロセッサ８に取り込むため
の信号線である。１５は通信制御部であり、１６は接続
／切り離しを行うため端末である。以下図中１７の部分
を制御部と呼称する。なお、図１には位置決めにかかわ
る構成を示しており、適用対象である自動配線装置とし
てはこれ以外にピンの挿抜機構が必要であるが、この図
１には敢えて記載していない。
【０００９】図２は本発明位置決め機構の適用対象であ
る自動配線装置の具体例を示す図である。１は表面に反
射材料を塗布したマトリクスボード、２はファイバセン
サ、３はファイバセンサ増幅器、５はＸＹ軸方向の移動
機構、１５は本装置に処理の内容を指示する上位装置と
の間の通信インターフェース部（例えばＲＳ−２３２Ｃ
インターフェースドライバ）である。１７はモータの駆
動、通信などに関する制御機能をもつ制御部である。本
図では本制御部はマトリクスボード１の裏面に実装した
状況を示している。
る自動配線装置の具体例を示す図である。１は表面に反
射材料を塗布したマトリクスボード、２はファイバセン
サ、３はファイバセンサ増幅器、５はＸＹ軸方向の移動
機構、１５は本装置に処理の内容を指示する上位装置と
の間の通信インターフェース部（例えばＲＳ−２３２Ｃ
インターフェースドライバ）である。１７はモータの駆
動、通信などに関する制御機能をもつ制御部である。本
図では本制御部はマトリクスボード１の裏面に実装した
状況を示している。
【００１０】また、１８は端末との間の通信制御装置
（例えば電話回線で接続する場合にはモデム）である。
２０はピン挿抜機構である。以下に本機構の動作を示
す。
（例えば電話回線で接続する場合にはモデム）である。
２０はピン挿抜機構である。以下に本機構の動作を示
す。
【００１１】接続／切り離しを行うため端末１６からマ
イクロプロセッサ８に通信制御部１５を介し、接続／切
り離しの対象となる回線が指示される。マイクロプロセ
ッサ８は接続／切り離しを行うため、ピン挿抜機構２０
に指示して指示された回線に対応する差点に対しピンの
挿抜を実行するに際し、所与の差点への位置決めを行
う。
イクロプロセッサ８に通信制御部１５を介し、接続／切
り離しの対象となる回線が指示される。マイクロプロセ
ッサ８は接続／切り離しを行うため、ピン挿抜機構２０
に指示して指示された回線に対応する差点に対しピンの
挿抜を実行するに際し、所与の差点への位置決めを行
う。
【００１２】マトリクスボード１にはＸＹ各方向に一定
間隔でインライン状態で差点穴が配置されており、所与
の差点への位置決めは移動機構５に搭載されているセン
サ２の中心をこれら差点の中心に移動させることにより
実現される。ピン挿抜機構２０のピンを把持する部分の
中心が差点中心に位置づけられる必要があるが、センサ
２の中心とピンを把持する部分の中心の間隔を所与の値
になるように組み立てておけば、センサ２の中心を差点
中心に位置決め後、この値に相当する距離分の移動機構
５の移動動作によりピン把持部分の中心を差点中心へ位
置決めることが可能である。マトリクスボード１には差
点穴は上述のように一定間隔で図３（ａ）の位置検出機
構に示すようにＸ軸、Ｙ軸に沿って２次元配置される。
所要の差点への位置づけはＸ軸方向移動、Ｙ軸方向移動
の２回の動作により行われる。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向への
移動いずれも原理的には同じである。
間隔でインライン状態で差点穴が配置されており、所与
の差点への位置決めは移動機構５に搭載されているセン
サ２の中心をこれら差点の中心に移動させることにより
実現される。ピン挿抜機構２０のピンを把持する部分の
中心が差点中心に位置づけられる必要があるが、センサ
２の中心とピンを把持する部分の中心の間隔を所与の値
になるように組み立てておけば、センサ２の中心を差点
中心に位置決め後、この値に相当する距離分の移動機構
５の移動動作によりピン把持部分の中心を差点中心へ位
置決めることが可能である。マトリクスボード１には差
点穴は上述のように一定間隔で図３（ａ）の位置検出機
構に示すようにＸ軸、Ｙ軸に沿って２次元配置される。
所要の差点への位置づけはＸ軸方向移動、Ｙ軸方向移動
の２回の動作により行われる。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向への
移動いずれも原理的には同じである。
【００１３】以下に起点となる差点穴から所要の差点へ
のＸ軸あるいはＹ軸に沿っての移動について図３
（ａ），（ｂ）を用いて記述する。図３（ａ）は位置検
出機構であり、図３（ｂ）は差点穴列である。以下、Ｘ
軸方向の位置づけを例として説明する。現在センサ２が
位置づけられている（即ちファイバセンサ２から出射さ
れる光ビームの中心が差点の中心にある）差点穴を差点
穴３０−１とする。また、目標差点穴を３０−２とす
る。差点間のピッチをａｍｍ、また差点穴３０−１から
数え３０−２までの差点穴数（両差点を含む）をｎ個と
する。マイクロプロセッサ８は移動機構５がａ×（ｎ−
１）ｍｍ移動するようにドライバ５−３に指示する。具
体的には例えばモータ５−１がパルスモータの場合には
この移動量に対応するパルス数、方向などの情報を転送
する。モータドライバ５−３がモータ５−１を駆動し移
動機構５が所定のパルス数に匹敵する分の移動を行う
と、ファイバセンサ２の光ビームは差点穴３０−２の中
に落ちる。この時、長スパンの移動を行う場合、マトリ
クスボード１の温度変化による伸縮、差点ピッチのばら
つき、機構系の送り誤差などに起因して光ビームの中心
は必ずしも差点の中心位置にあるとは限らない。例えば
図４においてＰ０の位置に位置づけられたとする。図４
（ａ）は差点穴、図４（ｂ）は反射光量、図４（ｃ）は
ファイバセンサ増幅器出力である。ここで、差点穴３０
−２の周囲のマトリクスボード１表面には反射材料が塗
布されている。この時、一旦移動機構５を前方向（ある
いは後方向）に移動させ光ビームがマトリクスボード１
上に落ちる位置に移動させる。差点ピッチが十分広い場
合にはこの移動距離は差点の直径分あれば十分である。
差点ピッチが狭い場合には半径分、前もしくは後方向に
移動させれば光ビームがマトリクスボード１上に落ちる
ようにさせることが可能である。以下差点ピッチが狭い
場合につき説明する。半径分の移動を行いマトリクスボ
ード１上を検出不可であれば、元の位置に復帰後、先程
とは逆の方向に移動しマトリクスボード１上の検出を行
う。この移動距離をａとする。図４においては後方向に
即ちＰ１１に移動させファイバセンサ増幅器３の出力が
反転する境界点をＰ１とする。図４（ｂ）に示すように
ファイバセンサ増幅器３での閾値の設定によっては一般
的にはこの位置は前後にずれることになる。図４ではＰ
１’となっている。次に先程のマトリクスボード１上に
光ビームが落ちるＸ軸方向とは逆方向（図４では向かっ
て右側に）移動機構５を移動させ一旦光ビームが差点穴
に落ちたことを確認した後、再度光ビームがマトリクス
ボード１上に落ちるようにＰ２１に移動させる。この移
動には半径の最小３／２倍の移動が必要である。このＰ
１１とＰ２１間の移動距離をｂとする。この時図４
（ｃ）に示すようにファイバセンサ増幅器３の出力はＰ
２で反転する。ただし、実際のマトリクスボード１上の
検出位置は先程と同様にファイバセンサ増幅器３での閾
値の設定によっては一般的にＰ２の位置から前後にずれ
る。図４ではＰ２’となる。Ｐ０とＰ１’の間、Ｐ１’
とＰ２’の間の距離を計数回路７−１にて測定する。こ
れらの距離をそれぞれｄ１、ｄ２とする。これらの位置
関係を図５に示す。現在のビーム中心の位置Ｐ２１から
ｂ−ａだけ逆の方向にすなわちＰ０をめがけて移動機構
５を移動させ、さらにｄ２／２−ｄ１分Ｐ２１の方向に
移動させればビームの中心はＰ４に到達する。図４に示
すファイバセンサ増幅器３の出力の反転位置Ｐ１’，Ｐ
２’は厳密にはＰ１，Ｐ２の位置からのずれは発生する
が、図４においてＰ１’，Ｐ２’がＹ軸に関して対称性
が保たれているので、このずれは円の弦Ｐ１−Ｐ２の中
点を検出することに関して問題にはならない。次にこの
Ｐ４の地点を先程のＰ０地点とみなし、Ｙ軸方向でＰ３
とＰ５の中心を見つけることにより、本差点の中心Ｏに
到達することができる。今の場合にはＰ０を起点として
Ｐ１１側から移動させる場合について述べたが、先にＰ
２１側に移動させる場合についても同様である。
のＸ軸あるいはＹ軸に沿っての移動について図３
（ａ），（ｂ）を用いて記述する。図３（ａ）は位置検
出機構であり、図３（ｂ）は差点穴列である。以下、Ｘ
軸方向の位置づけを例として説明する。現在センサ２が
位置づけられている（即ちファイバセンサ２から出射さ
れる光ビームの中心が差点の中心にある）差点穴を差点
穴３０−１とする。また、目標差点穴を３０−２とす
る。差点間のピッチをａｍｍ、また差点穴３０−１から
数え３０−２までの差点穴数（両差点を含む）をｎ個と
する。マイクロプロセッサ８は移動機構５がａ×（ｎ−
１）ｍｍ移動するようにドライバ５−３に指示する。具
体的には例えばモータ５−１がパルスモータの場合には
この移動量に対応するパルス数、方向などの情報を転送
する。モータドライバ５−３がモータ５−１を駆動し移
動機構５が所定のパルス数に匹敵する分の移動を行う
と、ファイバセンサ２の光ビームは差点穴３０−２の中
に落ちる。この時、長スパンの移動を行う場合、マトリ
クスボード１の温度変化による伸縮、差点ピッチのばら
つき、機構系の送り誤差などに起因して光ビームの中心
は必ずしも差点の中心位置にあるとは限らない。例えば
図４においてＰ０の位置に位置づけられたとする。図４
（ａ）は差点穴、図４（ｂ）は反射光量、図４（ｃ）は
ファイバセンサ増幅器出力である。ここで、差点穴３０
−２の周囲のマトリクスボード１表面には反射材料が塗
布されている。この時、一旦移動機構５を前方向（ある
いは後方向）に移動させ光ビームがマトリクスボード１
上に落ちる位置に移動させる。差点ピッチが十分広い場
合にはこの移動距離は差点の直径分あれば十分である。
差点ピッチが狭い場合には半径分、前もしくは後方向に
移動させれば光ビームがマトリクスボード１上に落ちる
ようにさせることが可能である。以下差点ピッチが狭い
場合につき説明する。半径分の移動を行いマトリクスボ
ード１上を検出不可であれば、元の位置に復帰後、先程
とは逆の方向に移動しマトリクスボード１上の検出を行
う。この移動距離をａとする。図４においては後方向に
即ちＰ１１に移動させファイバセンサ増幅器３の出力が
反転する境界点をＰ１とする。図４（ｂ）に示すように
ファイバセンサ増幅器３での閾値の設定によっては一般
的にはこの位置は前後にずれることになる。図４ではＰ
１’となっている。次に先程のマトリクスボード１上に
光ビームが落ちるＸ軸方向とは逆方向（図４では向かっ
て右側に）移動機構５を移動させ一旦光ビームが差点穴
に落ちたことを確認した後、再度光ビームがマトリクス
ボード１上に落ちるようにＰ２１に移動させる。この移
動には半径の最小３／２倍の移動が必要である。このＰ
１１とＰ２１間の移動距離をｂとする。この時図４
（ｃ）に示すようにファイバセンサ増幅器３の出力はＰ
２で反転する。ただし、実際のマトリクスボード１上の
検出位置は先程と同様にファイバセンサ増幅器３での閾
値の設定によっては一般的にＰ２の位置から前後にずれ
る。図４ではＰ２’となる。Ｐ０とＰ１’の間、Ｐ１’
とＰ２’の間の距離を計数回路７−１にて測定する。こ
れらの距離をそれぞれｄ１、ｄ２とする。これらの位置
関係を図５に示す。現在のビーム中心の位置Ｐ２１から
ｂ−ａだけ逆の方向にすなわちＰ０をめがけて移動機構
５を移動させ、さらにｄ２／２−ｄ１分Ｐ２１の方向に
移動させればビームの中心はＰ４に到達する。図４に示
すファイバセンサ増幅器３の出力の反転位置Ｐ１’，Ｐ
２’は厳密にはＰ１，Ｐ２の位置からのずれは発生する
が、図４においてＰ１’，Ｐ２’がＹ軸に関して対称性
が保たれているので、このずれは円の弦Ｐ１−Ｐ２の中
点を検出することに関して問題にはならない。次にこの
Ｐ４の地点を先程のＰ０地点とみなし、Ｙ軸方向でＰ３
とＰ５の中心を見つけることにより、本差点の中心Ｏに
到達することができる。今の場合にはＰ０を起点として
Ｐ１１側から移動させる場合について述べたが、先にＰ
２１側に移動させる場合についても同様である。
【００１４】なお、計数回路４において差点の数を計数
しているが、この計数情報は先に述べた位置決め誤差要
因により所要の差点を検出できなかった場合でも所要の
差点に位置づけるためのリカバリ情報として使用する。
所要の位置決めを行ったが、計数回路４により所要の差
点に位置決めができていないことが判明した場合には、
所与の差点位置に達するように不足もしくは過剰な差点
分の補正を行うように位置決めを再度行う。
しているが、この計数情報は先に述べた位置決め誤差要
因により所要の差点を検出できなかった場合でも所要の
差点に位置づけるためのリカバリ情報として使用する。
所要の位置決めを行ったが、計数回路４により所要の差
点に位置決めができていないことが判明した場合には、
所与の差点位置に達するように不足もしくは過剰な差点
分の補正を行うように位置決めを再度行う。
【００１５】差点数の計数が正常に行われていてもセン
サ２のビームが目的の差点を行き過ぎて次の差点に行く
手前のところでマトリクスボード１を検出して停止して
いる場合がある。これはファイバセンサ増幅器３の出力
を信号線３−１を介して監視することにより可能であ
る。この場合には最大でも「差点ピッチー直径」の距離
分、手前に移動させることにより差点の中にビームを落
とすことが可能である。これ以降の処理については上記
に述べた方法と同様である。
サ２のビームが目的の差点を行き過ぎて次の差点に行く
手前のところでマトリクスボード１を検出して停止して
いる場合がある。これはファイバセンサ増幅器３の出力
を信号線３−１を介して監視することにより可能であ
る。この場合には最大でも「差点ピッチー直径」の距離
分、手前に移動させることにより差点の中にビームを落
とすことが可能である。これ以降の処理については上記
に述べた方法と同様である。
【００１６】図１、図２は、例としてＸＹ移動機構系を
もつ構造について位置決め機構の実施形態例を例示して
いる。本発明は中にＸＹ移動機構系を有する移動機構な
らばその適用が可能であり、ＸＹ移動機構を中に含むこ
と以外に機構部の構成を限定するものではない。
もつ構造について位置決め機構の実施形態例を例示して
いる。本発明は中にＸＹ移動機構系を有する移動機構な
らばその適用が可能であり、ＸＹ移動機構を中に含むこ
と以外に機構部の構成を限定するものではない。
【００１７】本実施形態例によれば、従来のマトリクス
ボード上の位置決めパターンをレーザ光を用いたセンサ
により位置決めをする方式と比較して、位置決め機構自
身を価格の上で数十分の１に、大きさの上で数分の１程
度に低減可能となる。また、マトリクスボードも歩止り
を１０％以上向上できる。
ボード上の位置決めパターンをレーザ光を用いたセンサ
により位置決めをする方式と比較して、位置決め機構自
身を価格の上で数十分の１に、大きさの上で数分の１程
度に低減可能となる。また、マトリクスボードも歩止り
を１０％以上向上できる。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、差点
穴を除くマトリクスボード表面に反射材料を塗布する。
この反射材料の塗布は通常のプリント基板技術で可能で
あるため従来の高精度のガイドパターンを必要とするマ
トリクスボードと比較し低価格化が可能になる。また、
光学系が簡易に構成可能であり、小型・低価格化が可能
となる。また、光源に関しても安全性を配慮する必要が
ない。
穴を除くマトリクスボード表面に反射材料を塗布する。
この反射材料の塗布は通常のプリント基板技術で可能で
あるため従来の高精度のガイドパターンを必要とするマ
トリクスボードと比較し低価格化が可能になる。また、
光学系が簡易に構成可能であり、小型・低価格化が可能
となる。また、光源に関しても安全性を配慮する必要が
ない。
【図１】本発明の一実施形態例を示す構成説明図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る具体的な自動配線装置の一例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】本発明に係る位置検出手法を説明する上で必要
な位置検出機構、差点穴列の一例を示す構成説明図であ
る。
な位置検出機構、差点穴列の一例を示す構成説明図であ
る。
【図４】本発明に係る位置決めのセンサの動作を説明す
る上で必要な差点穴とセンサ応答の関係の一例を示す説
明図である。
る上で必要な差点穴とセンサ応答の関係の一例を示す説
明図である。
【図５】本発明に係る差点穴の中心を推定する上で必要
な距離情報の一例を示す説明図である。
な距離情報の一例を示す説明図である。
１…表面に反射材料を塗布したマトリクスボード、２…
反射型のファイバセンサ、３…ファイバセンサ増幅器、
４…ファイバセンサ増幅器３のディジタル出力の計数回
路、５…ＸＹ軸方向の移動機構、５−１…Ｘ軸移動用の
ロータリエンコーダ付モータ、５−２…Ｙ軸移動用のロ
ータリエンコーダ付モータ、５−３、５−４…それぞれ
モータ５−１および５−２のドライバ、６−１…ファイ
バセンサ増幅器３の出力をゲート信号としたＸ軸方向の
エンコーダ出力のゲート回路、６−２…ファイバセンサ
増幅器３の出力をゲート信号としたＹ軸方向のエンコー
ダ出力のゲート回路、７−１…ゲート回路６−１の出力
の計数回路、７−２…ゲート回路６−２の出力の計数回
路、８…マイクロプロセッサ、９…計数回路４の選択
線、１０…計数回路７−１の選択線、１１…計数回路７
−２の選択線、１２，１３，１４…各計数回路４，７−
１，７−２の保存値をマイクロプロセッサ８に取り込む
ための信号線、３−１…ファイバセンサ増幅器３の出力
をマイクロプロセッサ８に取り込むための信号線、１５
…通信制御部、１６…接続／切り離しを行うため端末、
１７…制御部。
反射型のファイバセンサ、３…ファイバセンサ増幅器、
４…ファイバセンサ増幅器３のディジタル出力の計数回
路、５…ＸＹ軸方向の移動機構、５−１…Ｘ軸移動用の
ロータリエンコーダ付モータ、５−２…Ｙ軸移動用のロ
ータリエンコーダ付モータ、５−３、５−４…それぞれ
モータ５−１および５−２のドライバ、６−１…ファイ
バセンサ増幅器３の出力をゲート信号としたＸ軸方向の
エンコーダ出力のゲート回路、６−２…ファイバセンサ
増幅器３の出力をゲート信号としたＹ軸方向のエンコー
ダ出力のゲート回路、７−１…ゲート回路６−１の出力
の計数回路、７−２…ゲート回路６−２の出力の計数回
路、８…マイクロプロセッサ、９…計数回路４の選択
線、１０…計数回路７−１の選択線、１１…計数回路７
−２の選択線、１２，１３，１４…各計数回路４，７−
１，７−２の保存値をマイクロプロセッサ８に取り込む
ための信号線、３−１…ファイバセンサ増幅器３の出力
をマイクロプロセッサ８に取り込むための信号線、１５
…通信制御部、１６…接続／切り離しを行うため端末、
１７…制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−207598（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−322071（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−207597（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−43172（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−201104（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−260994（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04Q 1/00 - 1/16
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに絶縁されたＸ導体パターン及びＹ
導体パターンの交差部に回線接続／切断用の接続ピンを
挿抜する差点穴を設けた１枚もしくは複数枚のマトリク
スボードと、接続ピンと、該マトリクスボード内のＸ方
向、Ｙ方向の両導体パターンの交差部に設けられた差点
穴に対し該接続ピンを挿抜するピン挿抜機構と、該ピン
挿抜機構を所要の差点穴に位置決めするための移動機構
と、該ピン挿抜機構が該マトリクスボードに対する自ら
の位置を検出するための位置検出機構と、該移動機構、
該ピン挿抜機構、該位置検出機構との間のインターフェ
ースを経由して、該移動機構、該ピン挿抜機構、該位置
検出機構を制御する制御部とをもつ自動配線装置におい
て、差点穴を除く 表面に反射材料を塗布したマトリクスボー
ドと、該マトリクスボードの前記反射材料を塗布した表
面に対して出射光の方向がほぼ垂直になるように取り付
けられた反射型のファイバセンサと、該ファイバセンサ
に出射光を供給すると同時に反射光を受光し、受光した
光をその光量に対応した電気信号に変換し、自らがもつ
スイッチにて設定された受光レベルとの比較を行い比較
結果に応じてロジックレベルの出力を行うファイバセン
サ増幅器と、ファイバセンサ増幅器出力を計数する回路
と、Ｘ軸およびＹ軸方向の移動機構駆動源であるロータ
リエンコーダ付モータと、モータドライバと、ファイバ
センサ増幅器出力をゲート信号としてロータリエンコー
ダ出力を計数する回路と、上記２種の計数回路出力を処
理しモータドライバを制御するための制御部とより構成
されることを特徴とする位置決め機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18573095A JP3252663B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 位置決め機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18573095A JP3252663B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 位置決め機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0937312A JPH0937312A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3252663B2 true JP3252663B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=16175859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18573095A Expired - Fee Related JP3252663B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 位置決め機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3252663B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5738264A (en) * | 1996-10-11 | 1998-04-14 | Goss Graphic Systems, Inc. | Automated folder nipping roller adjustment |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18573095A patent/JP3252663B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0937312A (ja) | 1997-02-07 |
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